高中物理 5.5 电能的输送课件 新人教版选修32.ppt

1 知道输电线路上电压与功率损失的影响因素及解决办法 2 结合变压器的有关知识解决远距离输电问题 1 输送电能的基本要求 1 可靠 保证供电线路可靠地工作 少有故障 2 保质 保证电能的质量 和稳定 3 经济 输电线路建造和运行的费用低 电能少 读教材 填要点 电压 频率 损耗 横截面积 电阻率 输电电压 2 减少输电导线上的功率损耗 由p损 i2r线可知 具体的方法有 减小输电导线的 如果采用电阻率相同的材料 可加大导线的 由r 提高 减小 前一种方法的作用十分有限 一般采用后一种方法 横截面积 电阻 输电电压 输电电流 3 电网供电 1 远距离输电过程 在发电站内用升压变压器升压 然后进行远距离输电 在用电区域通过降压变压器降到所需的电压 2 电网 通过网状的输电线 变电站 将许多电厂和广大用户连接起来 形成全国性或地区性的输电网络 3 电网输电的优点 降低一次能源的运输成本 获得最大经济效益 减少断电的风险 调济不同地区电力供需的平衡 保障供电的质量 合理调度电力 使电力的供应更加可靠 质量更高 试身手 夯基础 1 下列关于电能输送的说法正确的是 a 输送电能的基本要求是可靠 保质 经济b 减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电c 减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积d 实际输电时 要综合考虑各种因素 如输电功率大小 距离远近 技术和经济条件等 解析 输送电能的基本要求是可靠 保质 经济 减少输电线上的功率损失可采用高压输电 也可以减小输电线电阻 即增大导线横截面积 但不经济 实际输电时 应综合考虑各种因素 答案 ad 2 远距离输送交流电都采用高压输电 我国西北电网正在建设750kv输电线路 采用高压输电的优点是 a 可节省输电线的材料b 可根据需要调节交流电的频率c 可减少输电线上的能量损失d 可加快输电的速度 答案 ac 3 远距离输送一定功率的交变电流时 若将输送电压提高到原来的n倍 则输送电流将为原来的 输电线上损失的电压为原来电压损失的 输电线上损失的功率为原来功率损失的 4 用电压u和ku分别输送相同电功率 且在输电线上损失的功率相同 导线长度和材料也相同 此两种情况下导线横截面积之比为 答案 k2 1 1 某发电站的输出功率为104kw 输出电压为4kv 通过理想变压器升压后向80km远处用户供电 已知输电线的电阻率为 2 4 10 8 m 导线横截面积为1 5 10 4m2 输电线路损失的功率为输出功率的4 求 1 升压变压器的输出电压 2 输电线路上的电压损失 思路点拨 输电电流是关联量 由 p i2r与已知量 p 4 p 相关联 由p ui与要求量输出电压相关联 由 u ir与要求量损失电压相关联 答案 1 80kv 2 3 2kv 解决输电过程中的几个功率问题时 关键是注意对 输送 损失 的理解 注意公式中各物理量的 同体性 同时性 特点 如 p与i u r对应 p与i u对应 2 分析思路和分析方法 1 电路被划分为几个独立的回路 在每个回路中 变压器的原线圈是回路的用电器 而相应的副线圈是下一个回路的电源 每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律和串 并联电路规律 而变压器的电压 电流 功率关系是联系不同回路的桥梁 第一个回路 p1 u1i1 第二个回路 a 电流关系 i2 i线 i3b 电压关系 u2 u u3c 功率关系 p2 p p3p3 u3i3p2 u2i2 第三个回路 p4 u4i4 名师点睛 1 发电站的输送功率取决于用户和线路消耗的总功率 不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率 2 计算变压器的匝数比 可利用变压比计算 也可利用电流比计算 采用哪种方法 应通过分析已知条件确定 2 某校备用交流发电机的内阻为r 1 升压变压器匝数比为1 4 降压变压器的匝数比为4 1 输电线的总电阻为r 4 全校22个教室 每个教室用 220v40w 的灯12盏 要求在应急情况下 每个教室只开6盏灯 各灯都正常发光 则 1 发电机的输出功率多大 2 发电机的电动势多大 3 输电线上损耗的电功率多大 思路点拨 解答本题时应注意以下两个方面 1 升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的关系 2 发电机的输出功率与用户得到的功率的关系 所以发电机输出功率为p出 u1i1 226 24w 5424w 2 由闭合电路欧姆定律 发电机的电动势e u1 i1r 226 24 1 v 250v 3 输电线上损耗的电功率pr ir 62 4w 144w 答案 1 5424w 2 250v 3 144w 处理远距离高压输电问题时 首先要根据具体问题正确画出输电线路示意图 解题时要抓住发电机和用电器的连接线路 研究两只变压器的两次电压变换 电流变换 再根据电压 电流及理想变压器输入 输出功率关系和能量守恒定律依次求解 1 减小远距离输电过程中的电压损失和功率损失